Bull. Soc. géol. France, 1982, (7), t. XXIV, nO 3, p. 545-554 Ages et structures des complexes basiques et ultrabasiques de la façade pacifique entre 3° N et 12° N (Colombie, Panama et Costa-Rica) par JACQUES BOURGOIS 1, JACQUES AZÉMA 1, JEAN TOURNON 2, HERVÉ BELLON 3 BERNARDO CALLE 4, EDUARDO PARRA 5, JEAN-FRANÇOIS TOUSSAINT 6, GEORGETTE GLAÇON HUGUES FEINBERG 8, PATRICK DE WEVER 9 et ISABELLE ORIGLIA 9 Mots clés. - Ultrabasite, Métabasalte, Schiste vert, Pillow lava, Volcano-sédimentaire, Crétacé, Tertiaire, insulaire, Zone subduction, Obduction, Téthys. Panama, Colombie (Massif Bolivar), Costa Rica ( '1assif Santa Elena), Océan Pacifique, Plaque Farallon. 7 appe, Arc Résumé. - La chaîne Sud-Caraïbe du Vénézuéla d'une part et l'Amérique centrale isthmique (Panama et Costa Rica) d'autre part, constituent deux parcours possibles du prolongement des Andes équatorio-colombiennes à cc ophiolites l) (Andes du _ ord). Ces t.rois édifices montagneux présentent en effet des roches basiques et ultrabasiques d'âges mésozoïque et tertiaire: ensemble allochtone de Lara au Vénézuéla, Serrania de Baudo et Cordillère occidentale des Andes de Colombie, région du Darien, péninsules de Son a et de Azuero à Panama, péninsules de Nicoya et de Santa Elena au Costa Rica. Ce matériel, en partie d'origine océanique (( ophiolitique» p.p.), présente par ailleurs une importante tectonique tangentielle (nappes des zones internes de l'édifice Sud-Caraïbe, nappes de la Cordillère occidentale de Colombie, chevauchement des péridotites du massif de Santa Elena au Costa Rica) qui accentue le caractère alpin de ces trois orogènes situés par ailleurs aux confins du domaine téthysien. Nous nous proposons d'examiner les éléments d'une comparaison entre Amérique centrale isthmique et Andes de Colombie. Des points communs apparaissen t dans l'évolution crétacée et tertiaire de ces deux régions. Un premier stade qualifié de Téthysien (130 Ma à 75 Ma) les caractérise tout d'abord. On note que cette période passe par un stade précoce, purement océanique, suivi d'un stade arc insulaire de type Ouest Pacifique. Vers 75 Ma, après le Santonien et avant le Campanien supérieur, une puissante tectonique intervient. La Téthys meurt dans ces régions. On entre ensuite dans une histoire Pacifico-Caraïbe. La plaque Farallon, considérée comme un proto Pacifique Est, est subductée sous l'Amérique centrale isthmique et sous la Colombie. Des phénomènes d'ouverture arrière arc sont détectés en Colombie. Ages and structures of the basic and ultrabasic complexes of the Pacifie coast between 3 0 N and 12 0 N (Colombia, Panama and Costa Rica) Abstract. - The South Caribbean chain of Venezuela and also from Central America mountain system (Panama and CostaRica) represent two possible routes for the northern extension of the ophiolitic Ecuador-Colombian Andes (northern Andes). These three mountain chains contain basic and ultrabasic rocks from the Mesozoîc and Tertiary at the following locations: the Lara nappes of Venezuela, Serrania de Baudo and western Cordillera from the Colombian Andes, the Darien region, the Son a and Azuero peninsulas in Panama, and finally the icoya and Santa Elena peninsulas in Costa Rica. This material is partly of oceanic (( ophiolitic » p.p.), origin and its present location results from important tangential tectonic events (interior zone nappes in the South caribbean chain, nappes of the Western Cordillera in Colombia, and the thrusting of peridotites of the Santa Elena massif from Costa Rica). These events accentuate the alpine character of these orogenies situated along the limits of the Tethys domain. VVe propose to examine the comparative elements between the Central American isthmus and the Colombian Andes. The common points appear in the development of the Cl'etaceous and Tertiary of these two regions. First of all, there is a Tethysian stage (130 m.y. to 75 m.y.). This periode passes through a purely oceanic stage, followed by a western Pacific type island arc stage. Towards 75 m.y., after the Santonian and before the late Campanian, strong tectonic activity intervenes. The Tethys desappears in these regions. We th en enter into a Pacific-Caribbean period. The Farallon plate, considered as proto-East Pacific, is subducted under the Central American isthmus and under Colombia. Behind the arc, openings are detected in Colombia. 1. Dépt. de géotectonique, Univ. P.-et-M.-Curie, T 26 E 1, 4 pl. Jussieu, 75230 Paris Cedex 05 et LA 215 du C. .R.S. 2. Lab. de pétrologie, Univ. P.-et-M.-Curie, T 26 E 4, 4 pl. Jussieu, 75230 Paris Cedex 05. 3. GIS « Océanologie et géodynamique Univ. de Bretagne Occidentale, 6 av. Le Gorgeu, 29283 Brest Cedex. 4. Ingeominas, Cali (Colombie) A. A. 9727. 5. Ingeominas, Medellin (Colombie) A.A. 4653. 6. Dept. de ciencias de la Tierra, Fac. de ciencas, Univ. acional, Medellin (Colombie). 7. Lab. de stratigraphie, Univ. P.-et-M.-Curie, T 26 E 1, 4 pl. Jussieu, 75230 Paris Cedex 05. 8. Lab. de micropaléontologie, Univ. P.-et-M.-Curie, T 25 E 4, 4 pl. Jussieu, 75230 Paris Cedex 05. 9. Dépt. des sciences de la Terre, Univ. de Lille l, 59655 Villeneuve-d'Ascq, Cedex et E.R.A. 764. ote présentée à la séance des 7-8 décembre 1981, déposée le 14 janvier 1982, manuscrit définitif reçu le 10 mars 1982. )l, Bull. Soc. géol. Fr., 1982, nO 3 546 1. - J. BOURGOIS, J. AZÉlVIA, J. TOURNON INTRODUCTION. Depuis 1973, Aubouin [1973], Butterlin [1973], Gansser [1973] et Goossens [1973] ont montré que les Andes sont en fait composées de plusieurs segments dont l'identité est particulière. La présence ou l'absence « d'ophiolites » est l'un des critères fondamentaux d'une distinction entre des Andes méridionales, centrales et septentrionales. C'est ainsi que la- présence de roches basiques et ultrabasiques d'âge mésozoïque et tertiaire, d'origine oCéanique (s.l.), confère son caractère d'originalité au tronçon septentrional des Andes équatoriocolombiennes [Hubach et Alvarado, 1934; Grosse, 1935 ; Nelson, 1959 ; Irving, 1971 ; Julivert, 1973 ; Aubouin, 1972 et 1973; Gansser, 1973; Aubouin ~t al., 1977]. Le passage des Andes centrales aux ARdes.septentrionales s'opère au niveau de la transversale' .de Huanèabamba (Pérou septentrional), face à la ride Carnegie (intra-plaque de Nazca, fig. 1). En Colombie, les Andes se divisent en trois cordillères principales séparées par de profondes vallées interandines. D'Est en Ouest, on distingue [Butterlin, 1977] : la cordillère orientale, la vallée du rio Magdalena, la cordillère centrale, la dépression du rio Cauca et la cordillère occidentale. Plus à l'Ouest et vers le Nord de la Colombie, la Serrania de Baudo apparaît à la côte pacifique (fig. 1) ; elle est séparée de la cordillère occidentale par la très vaste dépression tertiaire du bassin de l'Atrato (Choco). Seules la cordillère occidentale et la Serrania de Baudo présentent des roches océaniques mésozoïques et tertiaires à caractère tholéütique. On désigne généralement cet ensemble sous le vocable de « accidente colombiano )). Les travaux récents de Stephan et al. [1980] proposent de voir dans cet « accidente colombiano )) un prolongement « alpino-téthysien )) de l' orogène Sud Caraïbe du Vénézuéla. Ces deux tronçons présentent en effet, comme l'avaient déjà noté Aubouin_ et al. [1977], des points communs dans leur évolution magmato-structurale et métamorphique. La mise en évidence récente de nappes dans l' « accidente colombiano )) [Bourgois et al., 1982] renforce le dossier dans ce sens. Ces interprétations ne doivent cependant pas faire oublier que divers jalons plus'ou moins continus de roches basiques tholéiitiques caractérisent la façace pacifique depuis l'Équateur au Sud jusqu'au Costa Rica vers le Nord. Ce dispositif qui emprunte le parcours de l'Amérique centrale représente une alternative à l'interprétation purement caraïbe ou téthysienne des Andes à ophiolites. Ce point de vue a particulièrement été défendu, sur des bases géochimiques, par Goossens [1973] et surtout Goossens et al. [1977] qui envisagent pour toutes ces roches, Bull. Soc. géol.' Fr., 1982, nO 3 et al. d'âge crétacé à tertiaire, une ongme commune : tholéiites d'un unique plancher océanique ou bien arc insulaire andin précoce. Les données que nous avons rassemblées sur ces régions apportent des informations nouvelles de deux ordres: d'une part, l'histoire régionale est beaucoup plus complexe que celle antérieurement envisagée et montre, d'autre part, une étroite communauté d'évolution des divers massifs à roches océaniques (s.l.) de la façade pacifique entre 3°N et 12 oN. II. - LE COSTA RICA. Les péninsules de Santa Elena, de Nicoya et d'Osa ainsi que les régions de Quepos et Herradura (fig. 1) constituent les principaux affleurements de matériel d'origine océanique de la bordure pacifique du Costa Rica. Vers le Nord, la découverte des roches ultrabasiques et métabasiques du massif de Santa Elena revient à Harrison [1953]. Pour divers auteurs il s'agirait là d'un horst de matériel profond dont la venue à l'affleurement pourrait être liée à l'accident de Clipperton [Dengo, 1962 a et b; Vveyl, 1969; Schmidt-Effing, 1980]. Des travaux récents [Azéma et Tournon, 1980; Tournon et Azéma, 1980] ont permis de montrer que la péninsule de Santa Elena correspond à un édifice tectonique caractérisé par le charriage d'un complexe ultrabasique et basique sur un autochtone relatif formé de matériel volcanosédimentaire mésozoïque. De haut en bas on distingue: 1) l'ensemble supérieur, allochtone, qui constitue l'essentiel de la péninsule de Santa Elena et correspond à des harzburgites partiellement serpentinisées dans lesquelles on observe un certain nombre de termes basiques : rares filons de gabbros pegmatitiques et filons de dolérites. Ces filons, nombreux dans tout le massif, sont localement si abondants qu'ils isolent en panneaux l'encaissant harzburgitique. On note la présence d'un complexe stratitié : cumulats ultrabasiques, gabbros stratifiés et plagiogranites. Cet ensemble est recoupé par des filons doléritiques et basaltiques. Dans d'étroites zones de cisaillement les dolérites peuvent être métamorphisées en amphibolites foliées. Ce massif est interprété comme soubassement d'un c0mplexe ophiolitique; 2) l'ensemble inférieur, autochtone relatif, visible en fenêtre dans la petite vallée de Potrero Grande et en demi-fenêtre sur le littoral dans le secteur Carrizal-Respingue qui montre une série volcanosédimentaire qui comprend des dolérites, des basaltes en pillows interstratifiés de sédiments siliceux et volcano-clastiques au sein desquels des assemblages ÂGES DES COMPLEXES BASIQUES, PANAMA de Radiolaires ont pu être dégagés. La première découverte est due à Schmidt-Effing [1980] qui y a décrit une riche faune pour laquelle il envisageait alors un âge plutôt cénomanien. Récemment des calcaires fortement siliceux ont livré une abondante association de l'Albien alors que des faunes moins bien conservées d'âge albo-cénomanien étaient extraites de radiolarites massives [Azéma et al., 1982]. En outre cet ensemble inférieur est recoupé par un complexe filonien et des corps intrusifs doléritiques. Il faut également noter la présence de sills constitués d'un matériel sous-saturé potassique localisé dans les radiolarites. Cette série volcano-sédimentaire datée actuellement du Crétacé moyen pourrait être l'équivalent latéral d'une partie de l' «Unité Esperanza », d'âge cénomanien à santonien, qui selon Kuijpers [1980] représenterait l'élément supérieur du complexe de Nicoya. Si on tient compte des données recueillies à Santa Elena [Schmidt-Effing, 1980 ; Azéma et al., 1982], et dans la péninsule de Nicoya, où de l'Albien à Ammonites a été rencontré [Azéma et al., 1979] et où un âge radiométrique à 72,5 ± 4 Ma a été obtenu sur des basaltes en pillows [Barr et Escalante, 1969] ; il ressort que l' « Unité Esperanza» pourrait couvrir une période de temps qui irait de l'Albien au Campanien. Quant à l' « Unité Matapalo », également définie par Kuijpers [1980] mais cette fois à la base du complexe de Nicoya, elle correspond essentiellement à des basaltes massifs ou en pillows associés à des radiolarites souvent riches en manganèse. Cette unité a livré des assemblages de Radiolaires compris entre le Berriasien et l'Aptien [Kuijpers, 1980] et pourrait même comporter du Tithonique [Galli, 1977; Schmidt-Effing, 1979]. Dans le schéma proposé par Kuijpers [1980] la superposition « Esperanza» sur « Matapalo » serait d'ordre tectonique (rapprochement après le Santonien de deux ensembles paléogéographiquement distincts). Pour d'autres chercheurs [Schmidt-Effing et al., sous presse] on aurait seulement affaire à deux unités lithologiques «( Lower Nicoya Complex » et « Upper Nicoya Complex ») distinctes par leur contenu volcano-sédimentaire qui se serait déposées successivement et normalement au sein d'un même domaine océanique à l'histoire géodynamique compliquée. Ainsi l'étude de la péninsule de Santa Elena permet de démontrer l'allochtonie du massif ultrabasique sur un autochtone relatif formé de ·terrains vokanosédimentaires qui pourraient éventuellement représenter l'équivalent latéral de l' « Unité Esperanza ». Dans cette hypothèse on est amené à envisager que la mise en place du massif ultrabasique est évidemment postérieure au Cénomanien (âge le plus récent fourni par certains échantillons prélevés à Santa 547 Elena), peut-être au Santonien (âge de certaines radiolarites de l' « Unité Esperanza »), voire mêlne au Campanien (datation radiométrique à 72,5 ± 4 Ma sur des basaltes en pillows) et antérieure au Campanien supérieur-Maestrichtien dont les dépôts sont discordants sur le massif de Santa Elena [Harrison, 1953 ; Hoffstetter et al., 1960]. Au point de vue lithostratigraphique la série « post-nappe » qui affleure en divers points du littoral pacifique (péninsules de Santa Elena et de Nicoya ; secteurs de Quepos, Herradura et Osa-Golfito) correspond à un ensemble détritique volcanoclastique au sein duquel les éléments volcaniques, d'origine calco-alcaline, sont abondants. Des coulées de basaltes en pillows apparaissent ici ou là ; d'assez nombreuses passées calcaires permettent des datations précises qui s'échelonnent du Campanien supérieur - Maestrichtien à l'Éocène inférieur et au-delà. On s'accorde à retrouver, dans cette série, une logique d'arc insulaire lié à la subduction de la plaque Farallon [Atwater, 1970]. En conclusion, les roches basiques et ultrabasiques de la façade pacifique du Costa Rica témoignent d'une évolution en trois temps : - De 130 à 75 Ma (Néocomien à Santonien), une aire océanique (s.l.), correspondant aux roches du complexe de Nicoya, s'individualise. Les laves qui la constituent sont en majeure partie tholéiitiques [Weyl, 1969]. Des précisions intéressantes sont apportées par Girard [1981] qui indique que les clinopyroxènes des basaltes de cette unité appartiennent au domaine « non alcalin et non orogénique » dans les diagrammes de Leterrier et al. [1981 J. Concernant le massif ultrabasique de Santa Elena, l'interprétation la plus simple serait d'y voir le témoin du soubassement du domaine océanique (s.l.) de « Nicoya, ». ---.: Autour de 75 Ma (après le Santonien et avant le Campanien supérieur), un puissant écaillage crustal amène le massif de Santa Elen,.a à chevaucher les roches du domaine de « Nicoya ». Cet événement marque la fermeture plus ou moins complète du domaine océanique de la période précédente. - Depuis 70 Ma (depuis le Campanien supérieurMaestrichtien), la subduction de la plaque océanique Farallon s'installe. Un arc insulaire se développe sur le soubassement tectonisé du domaine océanique (s.l.) de « Nicoya » - Santa Elena. De cette évolution, il faut retenir la coupure fondamentale qu'introduit la tectonique intracampanienne en Amérique centrale isthmique. III. - LA COLOMBIE. L'analyse structurale menée sur la partie nord de la cordillère occidentale colombienne a révélé [BourBull. Soc. géol. Fr., 1982, nO 3 ~' .; PANAMA COSTA RICA (façade pacifique) ~ --- ------~~---(façade [Xl] 8 l':::::<·.\J . 15 lJlk.~ ~ 2 ~ 9 1:07:711 16 ~' 3 [k1] +++ I~~J 17 ~ 4 "::-:" " ~ 5 - 10 ~ 12 [.--:.:.d 19 [][ïJ 6 ~ 13 r--~~cJl 20 [fi 7 ~ 14 _21 v v v A A pacifique) - - - 11 ~22 ---0 m.a. l 1 G CHATTIEN 0 P A 40 l É 0 G É N ~ N STAMPIEN t PRIAB. E 0 C LUTtTI EN t N E E PENINSULE DE NICOYA RtGIONS DE QUEPOS ET D'OSA YPRESIEN iTli~~tlJ~N 60 MONTIEN ÔïiNïËN MAESTR. s CAMPA. u p 80 t SANTO. R C R É ~ CON lAC. U R TURON. ALBIEN 1 APTI EN N F ~ 1 E U 120 '7 ~_12 CtNO. 100 T I--+--~ A C É 7 R ._11 (PLAYA VENADO 1 7 .~7 _ BARREM. age? (RIO TORIO) N ( o c o M 1 E 140,.......,,....+--I-=~N~-l J M PORTL. U A ~ ~ =~Cr.l~( OXFORO. ~ FIG. 1. - Carte de localisation: A : Andes (s.s.). B : orogènes impliquant un Méso-Cenozoïque océanique à roches basiques et ultrabasiques. C : Précambrien du bouclier guyanais. Principales séries de la façace pacifique de l'Amérique Centrale isthmique et de la Colombie, et de la Cordillère Occidentale Colombienne. 1 : harzburgites ; 2 : dunites ; 3 : pyroxénites ; 4 : cumulats, gabbros lités ... ; 5 : amphibolites, faciès H.T. ; 6 : filons de gabbro pegmatitique ; 7 : filons, sills, intrusions de dolérite ; 8 : filons B.T. ; 9 : basaltes et dolérites ; 10 : intrusions de grano-diorite ; 11 : ( Schistes verts» ; 12 : basaltes en pillow ; 13 : radiolarites, formations siliceuses (Rio Verde) ; 14 : calcaires; 15 : formations sédimentaires essentiellement détritiques (à nombreux éléments d'origine volcanique acide) ; 16 : formations volcano-détritiques (localement à Ammonites dans la péninsule de icoya); 17 : mélange riche en blocs de calcaire (14) et de radiolarite (13) à matrice volcanodétritique (16) ; 18 : agglomérat; 19 : flysch grossier; 20 : flysch fin ; 21 : schistes du Dagua (faciès « schistes verts» éventuellement comparable à 11) ; 22 : contact de nappe. COLOMBIE -.... ~--- (Serrania de Baudo et Cordillère occidentale) 80' 85' 75' 70' 20' PtNINSULE DE SANTA ELENA 15' PtN INSULE DE NICOYA QUEPOS PtNINSULE DE OSA ID' PtNINSULE DE AZUERO-----l-----"."c:::..,...+~ ...K DA RIEN - - - I - - - - - - / . SERRANIA DE BAU DO -----l---=.",..;;:;~~~ CORDILLÈRE OCCIDENTALE NORD (Colonnes l et VI) ----f,::-=:':,--t~-+-~e; CORDILLÈRE OCCIDENTALE SUD ( Colonnes II à V) ----+---4=J--+----/ SERRAN lA DE BAUDO ~~iil" t A~ RIO VERDE 4 v v RIO CALIMA NORD RIO CALIMA SUD CD ® ® 20 4 2 UNITÉ DE r.;;-., LOBO GUERRERO® 13-liiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiil 9 12 8 RIO DAGUA® CaROl LLÈRE FIG. 1. _ OCCI DENTALE Location map : A : Andes (s.s.) ; B : Orogenies implying mesocenozoic oceanic type for basic and ultrabasic rocks; C : Pree ambrian Guyana shield. Principal Pacifie front series from the Central American isthmus and Colombia, and from the western Colombian Cordillera. 1 : harzburgites ; 2 : dunites ; 3 : pyroxenites ; 4 : cumulate gabbros, bedded gabbros ... ; 5 : amphibolites, H. T. facies; 6 : pegmatic gabbro (Jeins ; 7 : (Jeins, sills, dolerite intrusions; 8 : L.T. (Jeins ; 9 : basalts and dolerites ; 10 : grano-diorite intrusions; 11 : greenschists ; 12 : pillow basalts ; 13 : radiolarites, siliceous formations (Rio Verde) ; 14 : limestones ; 15 : essentially detrital sedimentary formations (with a large number of acidic (Jolcanic elements) ; 16 : (Jolcano-detrital formations (with local occurrence of Ammonites in the Nicoya peninsula) ; 17 : melange rich in limestone blocks (14) and radiolarites (13) with a (Jolcano-detrical matrix (16) ; 18 : agglomerate ; 19 : coarse sized flysch ; 20 : fined grained flysch ; 21 : Dagua schists (( greenschist II facies e(Jentually comparable to 11) ; 22 : nappe contact. 550 J. BOURGOIS, J. AZÉMA, J. TO gois et al., 1982] l'existence de nappes de grande ampleur. Sur la transversale Buga-Buenaventura (colonnes II à V, fig. 1), de bas en haut, ce sont l'unité du Rio Dagua, l'unité de la fenêtre de Loboguerrero et l'unité du Rio Calima à la base de laquelle apparaissent les roches basiques et ultrabasiques du massif de Bolivar. Ce dernier est séparé de l'unité du Hio Calima par un contact anormal dont une partie est liée spatialement à la présence de couloirs foliés métamorphisés dans les faciès Haute Tempij,rature. Il s'agit d'amphibolites de l' « amphibolite facies» atteignant parfois le « granulite facies ». Ces roches ont livré un âge radiométrique de 88,8 ± 13,8 Ma [Barrero, 1979]. Si l'on ajoute à cela que le massif de Bolivar est constitué d'un cortège stratifié de roches ultrabasiques et basiques (dunites serpentinisées, péridotites, pyroxénolites et gabbros lités) traversées d'un important complexe filonien (gabbros pegmatitiques possédant un âge radiométrique à lOG ± 18 Ma), on ne pourra manquer d'établir un parallèle avec les ultrabasiques de Santa Elena. Cependant, les harzburgites n'ont pas été reconnues à Bolivar. L'ensemble des roches impliquées dans les diverses nappes de la cordillère occidentale possède des âges compris entre 120 Ma et 80 Ma [Grosse, 1935; Hubach et Alvarado, 1934 ; Hubach, 1957 ; Nelson, 1959 ; J ulivert, 1968; Feininger et al., 1972; Restrepo et Toussaint, 1977; Restrepo el al., 1979; Barrero, 1979 ; Bourgois el al., 1982]. L'unité inférieure du Rio Dagua présente un soubassement de roches basiques (dolérites et basaltes) où les coulées en pillows sont rares. Au-dessus, apparaissent des métacherts liés à des schistes siliceux. La série est couronnée par des phyllites siliceuses et des schistes rouges et verts typiques des schistes du Dagua. L'analyse de la déformation a montré [Bourgois el al., 1982] que cette unité est aiTectée de deux phases tectoniques à plis isoclinaux accompagnés de schistosité. La première est contemporaine d'un métamorphisme léger, début du faciès « schiste vert ». L'unité de la fenêtre de Loboguerrero possède également un plancher de roches basiques; gabbros, dolérites et basaltes en coulées massives, au sommet desquelles apparaissent des pillow-basalts. Une épaisse série sédimentaire (2 000 m) d'abord volcanodétritique (tufs et grauwackes), puis flysch, couronne ces roches basiques. Il s'agit de la formation Espinal (s.s.) au sein de laquelle apparaissent de puissantes coulées de basaltes en pillovvs. n vaste pli couché déversé yers le Sud-Est affecte l'ensemble; une schistosité fruste de plan axial accompagne cette structure. . L'unité du Rio Calima est essentiellement constituée de roches magmatiques sous-marines (basaltes Bull. Soc. géol. Fr., 1982, nO 3 RNON et al. en pillows abondants) intercalées de rares passées tufacées et d'une cou, erture réduite de cherts. L'ensemble, très épais (plusieurs milliers de mètres), forme l'élément prépondérant de la cordillère occidentale. Au plan de la déformation, cette unité se trouve tout au long de son histoire dans un niveau structural plus élevé que les deux précédentes. Écailles et plis à grand rayon de courbure la caractérise. L'analyse structurale de la transversale BugaBuenaventura [Bourgois el al., 1982] a permis de faire ressortir que la mise en place des nappes de l'Occident Colombien s'est effectué du ord-Ouest vers le Sud-Est pendant la phase du Sénonien supérieur. Barrero [1979] a publié l'analyse géochimique de 13 basaltes et diabases de la transversale BugaBuenaventura. La nature tholéiitique des séries volcaniques de ces trois unités apparaît nettement, les teneurs en Si0 2 et A1 20 3 , en K 2 0, quartz ou olivine + hyperstène normatif l'attestent. Cependant, les analyses qu'il a proposées sont insuffisantes pour étayer l'interprétation plausible de ces roches comme issues d'un arc insulaire dans son stade le plus précoce, installé sur une croûte océanique. Au demeurant, l'interprétation est d'autant plus contestable que les prélèvements évoqués intéressent indistinctement les trois unités de la cordillère occidentale. Cependant, prenant en compte le contenu de l'unité du Rio Calima dans sa partie nord (colonne l, fig. 1), l'interprétation de Barrero [1979] pourrait s'appliquer à. cette unité. En effet, sur un puissant soubassement, constitué d'alternances de basaltes en coulées massives et pillow-lavas, s'installe une épaisse série constituée de brèches volcaniques à ciment tufacé. Ces agglomérats, comme leur soubassement, sont traversés de gabbros datés à. 82 Ma. Il est du plus grand intérêt de noter qu'un flysch gréseux grossier couronne la série. Concernant l'âge de la mise en place des nappes de l'Occident colombien, le fait que des roches datées à 80 Ma participent à. la déformation fixe un plancher minimal. La tectonique est postérieure au Santonien. Les arguments directs d'une série discordante, suffisamment ancienne, n'existent pas ici. Cependant, l'âge plafond de la mise en place des nappes peut être fixé de manière indirecte. En effet, les roches basiques et ultrabasiques de l'Occident colombien sont obductées sur la cordillère centrale colombienne (région de Yarumal). Or, l'énorme corps intrusif de diorites quartziques du massif d'Antioquia [80 Ma à 69 Ma, Perez, 1967] traverse à la fois les roches obductées, le socle de la cordillère centrale et sa couverture sédimentaire. En ce point, la mise en place des roches de l'Occident colombien est antérieure à 70-75 Ma. C'est pourquoi nous ÂGES DES COMPLEXES BASIQUES, PA A 'lA pensons que la mise en place des nappes de l'Occident colombien date d'une période comprise entre 80 la et 70 Ma. La Serrania de Baudo d'une part, située à la côte pacifique, et la série du Rio Verde d'autre part, située au cœur du ord de la cordillère occidentale colombienne, témoignent de l'histoire postcampanienne de ces régions. Tout d'abord, la Serrania de Baudo montre des dolérites et des basaltes en coulées massives au sein desquels apparaissent des « pillow-basalts JJ. Des âges radiométriques ont été obtenus sur ces roches. Les échantillons COL/Ba 95 et 117 indiquent respectivement 70 ± 3,5 Ma et 41 ± 3 Ma. Au-dessus, un mélange de type diabaseradiolarite JJ apparaît. Il s'agit de blocs de tailles variées, centimétrique à décamétrique, noyés dans une matrice volcano-détritique. Parmi les blocs apparaissent des calcaires bleus, des radiolarites et des basaltes. L'ensemble est extrêmement chaotique. Deux échantillons de sédiments volcano-détritiques ont livré : Sphenolilhus moriformis BRAM. et \VILCOXO , Diclyococciles biseclus BUKRY et PERCIVAL, Bianlholilhus sparsus BRAM. et MARTINI (pour l'échantillon COL. 86) et Sph. moriformis, Sph. radians DELF., Sph. anarrhopus B KRY et BRAM., Coccolilhus pelagicus SCHILLER, Diclyococciles biseclus BUKRY et PERCIVAL, Cyclicargolilhus floridanus BUKRY, Discoasler sp. (6 branches) et D. sp. aff. deflandrei (pour l'échantillon COL. 84). Associations qui indiquent un âge compris entre le Paléocène supérieur et le Miocène inférieur. La série est couronnée par des dolérites et des basaltes qui ont livré un âge de 25,8 ± 2 Ma. La série du Rio Verde montre pour sa part un soubassement de roches basiques, basaltes et pillowbasalts sur lesquels reposent des radiolarites, des cherts et des calcaires, une abondante microfaune date ces sédiments du Paléocène (Globanomalina sp. aff. chapmani (PARR), Morozovella gr. velascoensis (CUSHMA ), Acarinina sp., Subbolina sp.), et de l'Yprésien (NIorozovella à tests biconvexes et large pseudocarène). Les roches maestrichtiennes à éocènes de la Serrania de Baudo et de l'unité du Rio Verde peuvent recevoir une interprétation unitaire dans le cadre d'une subduction frontale plus occidentale (subduction de la plaque Farallon) où la première aurait valeur d'arc volcanique et la seconde de bassin arrière arc. En conclusion, l'évolution crétacée et tertiaire de l' « accidente colombiano JJ passe par trois étapes majeures: - De 120 à 80 Ma ( éocomien à Santonien) un vaste domaine « s'océanise », il comprend d'Ouest en Est les unités du Rio Calima, de la fenêtre de Loboguerrero et du Rio Dagua. Une étude géochimique 551 doit être entreprise sur ces domaines afin d'en fixer la nature exacte. - Autour de 80-70 Ma (pendant le Campano1aestrichtien), le domaine que nous venons d'évoquer se ferme, l'empilement des nappes de la. cordillère occidentale se forme, une partie de son matériel est obducté sur la cordillère centrale [Toussaint et Restrepo, 1976]. - De 80-70 Ma à 50 Ma (?), une ouverture se produit au cœur du Nord de la cordillère occidentale, elle emprunte un parcours Caraïbe - Pacifique du Golfe du Darien à la Baie de Buenaventura. Cette ouverture est liée, selon nous, à une subduction de la plaque Farallon dont les manifestations magmatiques s'observent dans la Serrania de Baudo. De cette évolution, il faut retenir la coupure fondamentale qu'introduit la tectonique majeure du Sénonien supérieur dans cette région et la gra.nde communauté d'évolution avec la façade paci-tique costaricienne. IV. - PANAMA. En l'état actuel de nos connaissances, l'histoire géologique anté-cénozoïque de Panama est mal connue. En fait les affleurements sont peu nombreux et correspondent à un matériel volcano-sédimentaire basique dont l'origine océanique a été soulignée à maintes reprises [Dengo, 1968; deI Giudice et Recchi, 1969 ; Ferencic, 1971 ; Case, 1974 ; Pichler, Stibane et Weyl, 1974 ; Weyl, 1980]. Del Giudice et Recchi [1969] ont signalé la présence de schistes \ erts, visibles localement dans les péninsules de Sona et d'Azuero (en particulier dans le Rio Torio). Ces schistes verts correspondent au métamorphisme d'une série volcano-sédimentaire. Ces roches sont probablement les plus anciennes de Panama et occupent la position structurale la plus basse. Surmontant les schistes verts, des basaltes en pillows existent localement (Rio Torio). Ces roches, indemnes de tout métamorphisme, admettent avec les schistes verts une couverture sédimentaire commune. Elle est formée de calcaires à Globolruncana du Campanien supérieur-Maestrichtien, dont le faciès est également connu à Ocu [deI Giudice et Recchi, 1969] 1 mais aussi dans la partie nord-est de Panama dans le Rio Changuinola [Fisher et Pessagno, 1965]. Ainsi peut-on admettre l'existence d'un second ensemble volcano-sédimentaire antérieur au Crétacé terminal qui occuperait une grande partie des péninsules de Sona et d'Azuero. n âge radiométrique de 98 a a été récemment obtenu sur un basalte en pillows de Playa Venado. Cet ensemble volcanosédimentaire constitue peut être l'équivalent de l' « nité Esperanza )J du complexe de icoya. Bull. Soc. géol. Fr., 1982, nO 3 552 J. BOURGOIS, J. AZÉMA, J. TOURI ON Dans la province du Darien, à la Palma, des formations volcano-sédimentaires riches en horizons siliceux sont largement développées. L'étude des Radiolaires a permis d'attribuer au Campanien certains termes de cette série [Bandy et Casey, 1973] alors qu'une datation radiométrique sur un basalte a fourni un âge de 60,5 Ma. Il apparaît de la sorte que ces séries sont pour l'essentiel comparables à celles connues à Quepos ou Osa vers le ord au Costa Rica et/ou à celle de la Serrania de Baudo en Colombie. Elles procèdent selon nous de l'histoire post-campanienne de ces régions bien que les datations de Bandy et Casey [1973] posent un problème. Panama avec ses séries anté-campaniennes parfois métamorphiques et ses épais épandages volcanosédimentaires du Crétacé terminal-Paléogène, montre à l'état disjoint les bribes d'une histoire comparable à ce qui est connu plus au ord ou plus au Sud. V. - Co CLUSION. Les façades pacifiques du Costa Rica et de Colombie montrent une grande communauté d'évolution. Pendant le Crétacé, antérieur au Campanien supérieur (de 140-120 Ma jusqu'à 75 Ma environ) on assiste à l'individualisation d'une aire dont la nature est probablement OCéanique dans un premier stade (unité de Matapalo du Costa Rica, base de l'unité du Rio Calima en Colombie). Les parties les plus profondes de ce domaine correspondraient aux massifs ultrabasiques de Santa Elena et de Bolivar. Ces éléments ophiolitiques pourraient être les témoins d'un parcours téthysien. Cet « océan » passerait ensuite selon nous par un stade arc insulaire de type ouest-pacifique. Cette évolution semble intéresser plus précocement le Costa Rica (Unité Esperanza) que la Colombie (gabbro et puissants agglomérats de l'unité Rio Calima nord). Une réduction substantielle de la Téthys a donc pu s'opérer sous forme d'une subduction intra-océanique à cette époque. Si l'on tient compte à la fois du puissant flysch gréseux qui couronne l'unité du Rio Calima et des données structurales [Bourgois el al., 1982 ]on a la preuve en Bull. Soc. géol. Fr., 1982, nO 3 et al. Colombie que l'ouverture téthysienne a entraîné ici ou là des blocs armés de croûte continentale. Une révolution fondamentale intervient au Sénonien supérieur (75 Ma). Une puissante tectonique aboutit à la fermeture totale du domaine évoqué précédemment. Un écaillage crustal amène le soubassement ophiolitique de Santa Elena sur le complexe de icoya. Les nappes de l'Occident Colombien se forment; le matériel basique et ultrabasique qui les constitue est obducté sur la Cordillère centrale. La Téthys meurt dans ces régions. On entre dans une histoire Pacifico-Caraïbe. De fait, de 75 Ma à 50-40 Ma, Costa Rica, Panama et Colombie montrent des séries de type arc insulaire (Quepos, Osa, Azuero, Darien, Baudo) qui indiquent que la plaque Farallon (= proto-pacifique est) est subductée sous l'Amérique centrale isthmique et sous la Colombie. Cette subduction s'accompagne de l'ouverture d'un bassin arrière arc dont l'unité du Rio Verde (Colombie) serait un témoin. L'analyse structurale que nous avons menée sur ces régions montre une communauté d'évolution entre Amérique centrale isthmique et « accidente colombiano )) andin. Cela n'altère en rien les conclusions de Stephan el al. [1980], qui mettaient en valeur l'identité d'évolution entre allochtone complexe de Laras au Vénézuéla, et Andes de Colombie. Cela implique selon nous que ces trois orogènes ont fait partie intégrante d'un même domaine au cours d'une partie de leur évolution. Cela est particulièrement net pour l'histoire anté-campanienne. Par ailleurs et pour conclure, nous pensons que la découverte d'une logique d'évolution dans ces régions en fait maintenant un champ d'action cohérent pour les méthodes géochimiques et géophysiques. Ce travail a bénéficié d'un financement des ATP IPOD et géodynamique et du LA 215, Laboratoire de géologie structurale associé au C. J.R.S. 1. A la Pitaloza des calcaires du Crétacé terminal sont transformés en skarns par une intrusion granodioritique. Celle-ci est donc clairement post-crétacée et non pas d'âge crétacé supérieur comme cela avait été envisagé par deI Giudice et Recchi [1969] à partir d'une analyse radiométrique qui avait d'ailleurs indiqué 69 ± 10 Ma. AGES DES COMPLEXES BASIQUES, PANAMA 553 Références ATWATER T. (1970). - Implications of plate tectonics for the Cenozoic tectonic evolution of western North America. G.S.A. Bull., vol. 81, p. 3513-3536. AUBOUIN J. 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